建筑抗震设计课件-前言

1、建筑抗震设计Seismic design of buildings土木工程学院土木工程学院 吕伟荣吕伟荣二二一三年八月一三年八月前前 言言第第1章章 抗震设计概论抗震设计概论目目 录录第第2章章 场地与地基场地与地基 第第3章章 地震作用与结构抗震验算地震作用与结构抗震验算 第第5章章 多层砌体房屋抗震设计多层砌体房屋抗震设计第第4章章 钢筋混凝土框架结构房屋抗震设计钢筋混凝土框架结构房屋抗震设计前前 言言建筑抗震设计建筑抗震设计前言 地震是由于某种原因引起的地面强烈震动，地震是由于某种原因引起的地面强烈震动，同台风、暴雨、洪水和雷电一样，属于一种自同台风、暴雨、洪水和雷电一样，属于一种自然现

2、象。然现象。 地震具有突发性和不可预测性，发生频度地震具有突发性和不可预测性，发生频度较高，全球每年发生地震约较高，全球每年发生地震约500万次，其中能感万次，其中能感觉到的有觉到的有5万多次，造成破坏性的地震约万多次，造成破坏性的地震约1000次，次，而有可能造成巨大灾害的地震大约有而有可能造成巨大灾害的地震大约有10多次。多次。建筑抗震设计建筑抗震设计前言最近发生的地震最近发生的地震（摘自中国地震信息网）（摘自中国地震信息网）西藏自治区那曲地区尼玛县发生西藏自治区那曲地区尼玛县发生4.14.1级地震级地震 2013-08-27 10:00 2013-08-27 10:00 甘肃省张掖市肃南

3、裕固族自治县、青海省海北藏族自治州门甘肃省张掖市肃南裕固族自治县、青海省海北藏族自治州门源回族自治源回族自治 2013-09-20 05:49 2013-09-20 05:49 安德烈亚诺夫群岛发生安德烈亚诺夫群岛发生6.06.0级地震级地震 2013-09-16 00:51 2013-09-16 00:51 安德烈亚诺夫群岛发生安德烈亚诺夫群岛发生5.85.8级地震级地震 2013-09-15 00:11 2013-09-15 00:11 危地马拉发生危地马拉发生6.36.3级地震级地震 2013-09-07 08:52 2013-09-07 08:52 云南省迪庆藏族自治州香格里拉县、四川

4、省甘孜藏族自治州云南省迪庆藏族自治州香格里拉县、四川省甘孜藏族自治州得荣县交界得荣县交界 2013-09-06 23:11 2013-09-06 23:11 菲律宾群岛地区发生菲律宾群岛地区发生6.06.0级地震级地震 2013-09-06 20:062013-09-06 20:06中大西洋海岭北部发生中大西洋海岭北部发生6.06.0级地震级地震 2013-09-05 12:40 2013-09-05 12:40 建筑抗震设计建筑抗震设计前言20122012年世界年世界7.07.0级以上地震分布级以上地震分布（摘自中国地震信息网）（摘自中国地震信息网）建筑抗震设计建筑抗震设计前言 2011年年

5、3月月11日日13时时46分，在日本本州东海岸附近海域分，在日本本州东海岸附近海域（北纬（北纬38.1度，东经度，东经142.6度）发生度）发生9.0级地震级地震，震源深度震源深度20公里公里，震中距仙台约，震中距仙台约180公里，地震引发海啸，造成公里，地震引发海啸，造成10804人人死亡、死亡、16244人失踪。人失踪。日本本州东海岸附近海域日本本州东海岸附近海域9.0级特大地震级特大地震日本本州东海岸日本本州东海岸 建筑抗震设计建筑抗震设计前言日本本州东海岸附近海域日本本州东海岸附近海域9.0级特大地震级特大地震仙台的一个机场，被彻底震毁、淹没仙台的一个机场，被彻底震毁、淹没 建筑抗震设

6、计建筑抗震设计前言日本本州东海岸附近海域日本本州东海岸附近海域9.0级特大地震级特大地震地面断裂地面断裂 建筑抗震设计建筑抗震设计前言日本本州东海岸附近海域日本本州东海岸附近海域9.0级特大地震级特大地震震区男子躲在桌下震区男子躲在桌下 建筑抗震设计建筑抗震设计前言海啸冲击日本沿海地带瞬间海啸冲击日本沿海地带瞬间 日本本州东海岸附近海域日本本州东海岸附近海域9.0级特大地震级特大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言日本本州东海岸附近海域日本本州东海岸附近海域9.0级特大地震级特大地震消防船只扑灭港口石油设施消防船只扑灭港口石油设施 建筑抗震设计建筑抗震设计前言 2010年年4月月14日日7时时49

7、分，青海省玉树藏族自治分，青海省玉树藏族自治州玉树县（北纬州玉树县（北纬33.2度，东经度，东经96.6度）发生度）发生7.1级强级强震，震源深度震，震源深度14公里。导致公里。导致2220人遇难，失踪人遇难，失踪70人。人。 玉树州结古镇玉树州结古镇地震现场地震现场 青海玉树地震青海玉树地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言地震后的废墟地震后的废墟建筑抗震设计建筑抗震设计前言玉树地震玉树地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言玉树地震玉树地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言据统计，遇难据统计，遇难:69227人人 ， 失踪失踪:17923人人 ， 受伤受伤:374643人人 ，受灾，受灾:4624万人万人 。

8、 经济损失达经济损失达 8451 亿。亿。汶川大地震汶川大地震 2008年年5月月12日日14点点28分，在四川省汶川分，在四川省汶川县发生里氏县发生里氏8.0级地震，给灾区人民群众的生级地震，给灾区人民群众的生命财产造成了巨大损失。命财产造成了巨大损失。建筑抗震设计建筑抗震设计前言汶川大地震汶川大地震震中区现场情况震中区现场情况震前美丽风光震前美丽风光建筑抗震设计建筑抗震设计前言汶川大地震汶川大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言汶川大地震汶川大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言汶川县城汶川县城震后鸟瞰震后鸟瞰建筑抗震设计建筑抗震设计前言汶川大地震震后救灾汶川大地震震后救灾“最美女护士最美女护士”

9、建筑抗震设计建筑抗震设计前言汶川汶川“5 12”钟楼钟楼地震遗址纪念广场地震遗址纪念广场建筑抗震设计建筑抗震设计前言死亡死亡24人，人，经济损失经济损失94亿美元。亿美元。（台湾）建筑抗震设计建筑抗震设计前言1212层大楼，东侧楼层大楼，东侧楼6 6层以下全部塌陷，并侧倒在邻近层以下全部塌陷，并侧倒在邻近4 4层楼层楼公寓上；西侧楼公寓上；西侧楼5 5层以下全部倒塌，并向西倾倒在另一栋层以下全部倒塌，并向西倾倒在另一栋大楼上，大楼上，柱子间距介于柱子间距介于8 8米到米到1010米，且柱子数量偏少。米，且柱子数量偏少。集集大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言地震时其中一栋倾倒靠在呈地震时其中一栋

10、倾倒靠在呈L型平面大楼上，柱子间距型平面大楼上，柱子间距为为7至至10米。米。倾倒的原因是底层柱子数量少，间距太大倾倒的原因是底层柱子数量少，间距太大。某某钢钢筋筋混混凝凝土土住住宅宅大大楼楼建筑抗震设计建筑抗震设计前言集集大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言集集大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言集集大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言 1976年年7月月28日日凌晨凌晨3时时42分分54秒，在河北省秒，在河北省唐山、丰南一带（东经唐山、丰南一带（东经118.0度，北纬度，北纬39.4度），度），发生了发生了里氏里氏7.8级级强烈地震，震中区烈度强烈地震，震中区烈度11度。地度。地震波及天津市和北

11、京市。震波及天津市和北京市。 这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城这次地震发生在工矿企业集中、人口稠密的城市，市， 150万人口中，死亡万人口中，死亡24.2万人，重伤万人，重伤16.4万人，万人，直接经济损失直接经济损失100亿元，震后重建费用亿元，震后重建费用100亿元。亿元。唐山大地震唐山大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言唐山市文化路青年宫唐山市文化路青年宫砖混结构二层楼房。砖混结构二层楼房。7.87.8级地震时倒塌一层，级地震时倒塌一层，余震中余震中7.17.1级地震时除四根门柱外，全部坍塌。级地震时除四根门柱外，全部坍塌。建筑抗震设计建筑抗震设计前言砖混结构五层楼房，仅西部转角残

12、存砖混结构五层楼房，仅西部转角残存 。开滦煤矿医院开滦煤矿医院建筑抗震设计建筑抗震设计前言唐唐山山市市开开滦滦煤煤矿矿救救护护楼楼砖混结构人字木屋架的三层楼房，墙倒顶塌。砖混结构人字木屋架的三层楼房，墙倒顶塌。建筑抗震设计建筑抗震设计前言河北省煤矿设计院河北省煤矿设计院唐山地区交唐山地区交通局办公楼通局办公楼建筑抗震设计建筑抗震设计前言河河北北省省矿矿业业学学院院图图书书馆馆装配式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。装配式纯框架结构，西头倒毁，东头框架幸存。此处为唐山地震重点保护遗迹之一。此处为唐山地震重点保护遗迹之一。 建筑抗震设计建筑抗震设计前言唐山市机车车辆厂震后概貌唐山市机车车辆厂震后

13、概貌建筑抗震设计建筑抗震设计前言 当地时间当地时间2001年年1月月26日上午日上午8时时46分（北京时分（北京时间间2001年年1月月26日日11时时16分分36.4秒，国际时间秒，国际时间2001年年1月月26日日03时时16分分40秒），在印度西北部古吉拉秒），在印度西北部古吉拉特邦发生一次强烈地震。特邦发生一次强烈地震。 据印度地震部门测定，这次地震为里氏据印度地震部门测定，这次地震为里氏7.9级，级，震中位于北纬震中位于北纬23.6度和东经度和东经69.8度。至度。至31日止，地日止，地震发生后已发生了震发生后已发生了196次余震。死亡人数次余震。死亡人数16403人，人，受伤人数受

14、伤人数55863人，经济损失达人，经济损失达45亿美元。亿美元。印度大地震印度大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言为了省钱，近年兴建的建筑物没有抗震能力，使伤亡加重。为了省钱，近年兴建的建筑物没有抗震能力，使伤亡加重。印度大地震印度大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言印度大地震印度大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言印度大地震印度大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言小学教学楼被完全摧毁小学教学楼被完全摧毁印度大地震印度大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言地表沉陷、隆起、裂缝、液化等地表破坏地表沉陷、隆起、裂缝、液化等地表破坏印度大地震印度大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言伊兹米特市一楼房底层空旷，结构不

15、合理，伊兹米特市一楼房底层空旷，结构不合理，房屋整体倾斜，二楼成了一楼。房屋整体倾斜，二楼成了一楼。印度大地震印度大地震建筑抗震设计建筑抗震设计前言河床变形，桥梁跨塌。河床变形，桥梁跨塌。建筑抗震设计建筑抗震设计前言人员伤亡惨重人员伤亡惨重建筑抗震设计建筑抗震设计前言我国的地震情况我国的地震情况1. 我国是一个多地震的国家我国是一个多地震的国家 据统计，我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之据统计，我国大陆地震约占世界大陆地震的三分之一。原因是我们正好介于全球的两大地震带之间。一。原因是我们正好介于全球的两大地震带之间。全世界地震主要分布于以下两个地震带：全世界地震主要分布于以下两个地震带：（1

16、 1）环太平洋地震带）环太平洋地震带 包括南北美洲的太平洋沿岸和从阿留申群岛、堪察加包括南北美洲的太平洋沿岸和从阿留申群岛、堪察加半岛、经千岛群岛日本列岛南下至我国台湾省，再经菲律半岛、经千岛群岛日本列岛南下至我国台湾省，再经菲律宾群岛转向东南，直到新西兰。宾群岛转向东南，直到新西兰。（2 2）喜马拉雅）喜马拉雅地中海地震带地中海地震带 从印度、尼泊尔经缅甸至我国横断山脉、喜马拉雅山从印度、尼泊尔经缅甸至我国横断山脉、喜马拉雅山区，越帕米尔高原，经中亚细亚到地中海及其附近。区，越帕米尔高原，经中亚细亚到地中海及其附近。喜马拉雅喜马拉雅地中海地震带地中海地震带环太平洋地震带环太平洋地震带两个地震

17、带释放的能量，约占所有地震释放能量的两个地震带释放的能量，约占所有地震释放能量的98%。建筑抗震设计建筑抗震设计前言2. 我国是一个地震灾害严重的国家我国是一个地震灾害严重的国家20世纪全球两次世纪全球两次死亡死亡20万人万人以上大地震均发生于我国：以上大地震均发生于我国：（1）1920年宁夏海原地震（年宁夏海原地震（8.5级），死亡级），死亡23.4万人；万人；（2）1976年河北唐山地震（年河北唐山地震（7.8级），死亡级），死亡24.2万人。万人。 中国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广，中国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广，是一个震灾严重的国家。是一个震灾严重的国家。 190

18、0年以来，中国死于地震的人数达年以来，中国死于地震的人数达55万之多，占万之多，占全球地震死亡人数的全球地震死亡人数的53%；1949年以来，年以来，100多次破坏多次破坏性地震袭击了性地震袭击了22个省（自治区、直辖市），其中涉及东个省（自治区、直辖市），其中涉及东部地区部地区14个省份，造成个省份，造成27万余人丧生，地震成灾面积达万余人丧生，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达多万平方公里，房屋倒塌达700万间。万间。建筑抗震设计建筑抗震设计前言3. 我国的地震活动地区我国的地震活动地区五个地区五个地区：台湾省及其附近海域；台湾省及其附近海域；西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中

19、西部；西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；主要分布在主要分布在五个地区五个地区的的23条地震带上。条地震带上。西北地区，主要在西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；宁夏、天山南北麓；华北地区，主要在华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河太行山两侧、汾渭河谷、阴山谷、阴山-燕山一带、燕山一带、 山东中部和渤海湾；山东中部和渤海湾；东南沿海的广东、东南沿海的广东、福建等地。福建等地。建筑抗震设计建筑抗震设计前言4. 我国目前的地震形势我国目前的地震形势 地震的发生有地震的发生有间歇性间歇性。一段时间内发生较频繁，。一段时间内发生较频繁，一段时间内较平静。一段

20、时间内较平静。 我国目前处于地震活跃期。我国目前处于地震活跃期。建筑抗震设计建筑抗震设计前言抗震减灾的任务抗震减灾的任务建筑抗震设计建筑抗震设计前言结构工程师的任务结构工程师的任务1. 对地震区域作抗震减灾规划；对地震区域作抗震减灾规划；2. 对新建筑工程作抗震设计；对新建筑工程作抗震设计；3. 对已存在的工程结构作抗震鉴定、抗震加固。对已存在的工程结构作抗震鉴定、抗震加固。抗震减灾工作应依法进行：抗震减灾工作应依法进行：中华人民共和国防震减灾法中华人民共和国防震减灾法(1997年年12月月29日第八届全国人民代表大会常务日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十九次会议通过委员会第二十九次会议

21、通过)建筑抗震设计建筑抗震设计前言第十七条第十七条 新建、扩建、改建建设工新建、扩建、改建建设工程，必须达到抗震设防要求。程，必须达到抗震设防要求。第十九条第十九条 建设工程必须按照抗震设防建设工程必须按照抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设计，要求和抗震设计规范进行抗震设计，并按照抗震设计进行施工。并按照抗震设计进行施工。第四十五条第四十五条 违反本法规定，有下列行为之一的，由县违反本法规定，有下列行为之一的，由县级以上人民政府建设行政主管部门或者其他有关专业主级以上人民政府建设行政主管部门或者其他有关专业主管部门按照职责权限责令改正，处一万元以上十万元以管部门按照职责权限责令改正，处一万元以上十万元以下的罚款：下的罚款：（一）不按照抗震设计规范进行抗震设计的；（一）不按照抗震设计规范进行抗震设计的；（二）不按照抗震设计进行施工的。（二）不按照抗震设计进行施工的。 我国是世界上地震多发国家之一，抗震设防我国是世界上地震多发国家之一，抗震设防烈度在烈度在6度以上的地区几乎遍及全国各地。地震灾度以上的地区几乎遍及全国各地。地震灾害具有突发性和毁灭性，给国家和人民的生命和害具有突发性和毁灭性，给国家和人民的生命和财产安全造成了巨大的损失。财产安全造成了巨大的损